METABOLISMUS

     Až na několik výjimek Bacillus spp. vytváří katalasu, což je znak, který kromě aerobní produkce endospor, rozlišuje bacili od clostridia. Produkce katalasy také odlišuje bacili od Sporolactobacillus spp. Mezi menšinu druhů, jejíž produkce katalasy je malá nebo žádná patří B. larvae, B. lentimorbus, B. popilliae, a určité kmeny B. stearothermophilus.

     Příslušníci rodu vykazují velkou rozmanitost ve svých požadavcích na výživu, metabolické aktivitě a podmínkách růstu. Nutriční požadavky mikroorganismů do jisté míry odpovídají rozdělení do skupin podle morfologie spor a sporangia. Obecně se dá říci, že mikroorganismy ze skupiny 1 mají relativně nejmenší potřeby co se týče výživy. Naopak příslušníci skupiny 3 jsou „nejvybíravější“.

V roce 1950 bylo zjištěno při studiu mesofilních druhů, že některé druhy, jako například B. subtilis, B. megaterium a B. licheniformis, využívají amoniak jako jejich jediný zdroj dusíku a nepožadují žádný přídavek růstových faktorů. Jiné, jako B. cereus nepožadují také přídavek růstových faktorů, ale potřebují směs aminokyselin, zatímco B. pumilus a B. polymyxa rostou s amoniakem za přítomnosti biotinu. Kmeny B. circulans vyžadují aminokyseliny, biotin a niacin samostatně nebo v kombinaci.

V médiích obsahujících sacharidy, většina členů vytváří pouze kyselinu, ale některé, jako B. macerans a B. polymyxa, produkují plyn. Běžně bývá zkvašována glukóza, maltóza a sacharosa, mannitol a salicin méně. Vzácně je zkvašována laktóza. Konečné produkty zkvašování glukózy se velmi liší. Některé druhy produkují kyselinu mléčnou; jiné, jako B. subtilis, B. licheniformis a B. cereus, tvoří 2,3-butandiol a glycerol; B. polymyxa tvoří 2,3-butandiol, ethanol a vodík ; a B. macerans vytváří především ethanol, aceton a octovou a mravenčí kyselinu. Většina druhů vylučuje proteolytické enzymy a hydrolyzuje kasein a želatinu.

Identifikačním znakem pro B. cereus, B. thuringiensis, B cereus var. mycoides a v menší míře B. anthracis je schopnost syntetizovat lecithinasu, která způsobuje zamlženost ve žloutkovaječném bujónu a neprůhledné zóny opalescence okolo kolonií na tomto typu agaru. Stejně jako lecithinasa (α-toxin) druhu Clostridim perfringens, jsou tyto enzymy aktivovány Ca²⁺ a Mg²⁺ ionty, vykazují určitou termostabilitu, dávají Naglerovu reakci v lidském séru, lyzují erythrocyty a jsou neutralizovány specifickým sérem. Lecithinasovou reakci na žloutkovaječném agaru, avšak mnohem slabší a omezenou, vykazují i jiné druhy (B. laterosporus, B. polymyxa a B. macerans). K této reakci dochází v místě hned pod kolonií, a proto je viditelná pouze při odstranění narostlého mikroorganismu.

Různé druhy z rodu Bacillus, zvláště ty z 1 morfologické skupiny, produkují hemolysiny. Primární hemolysin B. cereus, cereolysin, je oxygenlabilní, aktivuje se thioly a inaktivuje se cholesterolem a antistreptolysinem a je blízce příbuzný, není-li identický, s hlavním hemolysinem B. thuringiensis, thuringiolysin. B. megaterium produkuje hemolysin podobný α-hemolysinu Staphylococcus aureus.

Co se týče požadavku na kyslík, všichni členové rodu rostou aerobně. Některé druhy, například B. subtilis, B. brevis, B. firmus, B. megaterium a B. sphaericus, jsou striktně aerobní. Jiné, například B. cereus, B. anthracis, B. licheniformis, B. polymyxa a B. coagulans, jsou fakultativně anaerobní.

Základní požadavky na dusík jsou uspokojovány u některých druhů, aspoň částečně, schopností fixovat atmosferický dusík. Tuto schopnost lze pozorovat u kmenů B. polymyxa, B. macerans aj. Druhou možností je redukce dusičnanů, což je běžná především u B .cereus, B .thuringiensis, B. licheniformis, B. subtilis, B. firmus, B. polymyxa, B. macerans, B. laterosporus. B. licheniformis a některé jiné druhy mohou produkovat významná množství N₂ nebo N₂O. V tomto případě je známo, že tuto vlastnost mikroorganismus snadno pozbývá při opakovaném růstu subkultury na živném agaru .

Některé druhy rodu Bacillus, např. B. subtilis, B. pumilis, B. licheniformis, B. brevis a B. polymyxa, jsou schopné produkovat vysoce aktivní baktericidní látky, včetně tyrocidin, gramicidin a polymyxin.

Většina členů rodu je bez zbarvení. Kmeny B. megaterium mohou tvořit žlutý pigment, zvláště na kaseinovém agaru, a některé barevné varianty mohou být také pozorovány u B. firmus (žlutá), B. licheniformis (červenohnědá), B. pumilus (mdlá žlutá), B. sphaericus (růžová) a B. subtilis (růžová, žlutá, oranžová nebo hnědá). Pigmenty nemusejí být produkovány na všech médiích. B. subtilis var. aterrimus vytváří modročerný pigment pouze v přítomnosti využitelných sacharidů. Na agaru obsahujícím tyrosin vytváří kmeny B. megaterium patřící do skupiny B. „carotarum“ a B. subtilis var. niger černý pigment. Posledně zmíněný mikroorganismus tuto vlastnost snadno ztrácí. U několika kmenů B. cereus a B. subtilis byla zjištěna exkrece nažloutle zeleného, fluorescenčního pigmentu a žlutý pigment je produkován některými kmeny B. cereus var. mycoides.

V rozporu s pozemními izoláty, velký podíl kmenů Bacillus (více než 70%) z mořské vody, sedimentů a slaných půd bažin tvoří oranžové, žluté nebo růžové kolonie. Zjistilo se, že obsahují karotenoidní pigmenty.